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Auteur(s)
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Jean AYEL : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg et de l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs - Docteur-Ingénieur - Responsable du cycle Applications des produits pétroliers et énergétiques à l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un lubrifiant se qualifie pour une application déterminée par les propriétés requises pour cet emploi. Ces propriétés sont consignées dans un cahier des charges, une norme ou une spécification. Certaines sont reprises, sous forme résumée, dans les fiches techniques destinées aux utilisateurs. Celles-ci ne donnent jamais la composition des produits. Dans certains cas, il est signalé la présence dans la formule de constituants valorisants ou originaux (bases de synthèse, bases hydrotraitées à très haut VI, nouveaux additifs, etc.) permettant de mieux promouvoir le produit, mais l’indication reste toujours assez vague quant à la nature exacte des composants et en aucun cas ne renseigne sur leurs concentrations.
Les propriétés se classent en deux groupes : les caractéristiques d’identification et d’utilisation et les caractéristiques de performances.
Les caractéristiques d’identification (masse volumique, indice de réfraction, point d’écoulement, etc.) et d’utilisation sont des propriétés physiques et/ou chimiques, habituellement désignées « propriétés physico-chimiques », évaluées par des essais simples de laboratoires. Certaines de ces caractéristiques sont véritablement des propriétés fonctionnelles (caractéristiques d’utilisation) ; c’est le cas, par exemple, de la compressibilité ou de la viscosité dynamique.
Les caractéristiques de performances physico-chimiques, mécaniques ou complexes sont évaluées par des essais effectués au laboratoire, en cellule sur bancs d’essai ou en service réel.
Ne seront décrites dans cet article que les propriétés et les caractéristiques les plus utilisées aussi bien pour les lubrifiants liquides que pour les graisses. La liste complète de toutes les méthodes d’essais et d’analyses est donnée dans la documentation en fin d’étude avec les équivalences entre les différents organismes de normalisation nationaux et internationaux.
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13. Caractéristiques spécifiques des graisses
À titre d’exemple, le tableau 7 donne un exemple de fiche technique de graisses EPEXELF (doc. Elf) où sont rassemblées les caractéristiques moyennes typiques et les performances de ces graisses pour des organes très charges.
13.1 Consistance, pénétration
La consistance d’une graisse peut se définir comme sa résistance à la déformation ; elle est évaluée par la mesure de la pénétration. L’essai consiste à mesurer à 25 oC l’enfoncement dans la graisse d’un plongeur conique de forme et de masse déterminées, après un temps de 5 s. La pénétration est exprimée en dixièmes de millimètre.
Les conditions de stockage (durée, température, etc.) ou les manipulations subies par la graisse ayant une influence sur la consistance, la pénétration est mesurée après une opération de malaxage pratiquée sur appareil Worker (figure 22) dans des conditions normalisées. On parle alors de pénétration travaillée. Les normes NF T 60-132, ISO 2137 et ASTM D 217 décrivent la procédure standard de mesure de la pénétrabilité avec le cône échelle 1. Pour de très petits échantillons de graisses, il existe une variante de cet essai utilisant des récipients et des cônes de dimensions réduites (méthodes NF T 60-140 / ISO 2137 / ASTM D 1403). Le cône est deux fois (cône échelle 1/2) ou quatre fois (cône échelle 1/4) plus petit que celui de l’essai standard. À partir de l’enfoncement mesuré sur ces appareils (micro-pénétration), il est possible de calculer la pénétration échelle 1 équivalente en utilisant des formules de corrélation.
Un organisme américain, le National Lubricating Grease Institute (NLGI) a établi une classification des graisses tenant compte de leur consistance. Chaque classe NLGI (tableau 8) est définie par un intervalle de pénétrabilité travaillée (60 coups au Worker) à 25 oC.
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